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FR2757507A1 - PROCESS FOR SEPARATING PARAXYLENE COMPRISING ADSORPTION WITH WATER INJECTION AND CRYSTALLIZATION - Google Patents

PROCESS FOR SEPARATING PARAXYLENE COMPRISING ADSORPTION WITH WATER INJECTION AND CRYSTALLIZATION Download PDF

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FR2757507A1
FR2757507A1 FR9615930A FR9615930A FR2757507A1 FR 2757507 A1 FR2757507 A1 FR 2757507A1 FR 9615930 A FR9615930 A FR 9615930A FR 9615930 A FR9615930 A FR 9615930A FR 2757507 A1 FR2757507 A1 FR 2757507A1
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FR
France
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adsorption
paraxylene
ppm
water
zeolite
Prior art date
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Granted
Application number
FR9615930A
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French (fr)
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FR2757507B1 (en
Inventor
Gurard Hotier
Alain Methivier
Annick Pucci
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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Publication date
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Abstract

The invention concerns a method for separating paraxylene on a simulated fluid bed from a C8 feedstock comprising a step of adsorption on a zeolite and of desorption by a desorption agent delivering an extract and a raffinate and a step of crystallisation of the extract. A water supply is introduced in the feedstock, in the desorption agent and/or in a flux recycling current in the column, such that the weighted mean of water contents measured in the extract and in the raffinate ranges between 1 and 200 ppm. The S/F ratio of the flow rate of the desorption agent over that of the feedstock during the step of adsorption and desorption ranges between 0.6 and 2.5.

Description

L'invention concerne un procédé de séparation de paraxylène à productibilité améliorée et à coût opératoire diminué, à partir d'un mélange d'isomères en C8 aromatiques en contenant.The invention relates to a process for the separation of paraxylene with improved producibility and reduced operating cost, from a mixture of aromatic C8 isomers containing it.

Elle s'applique à la préparation de paraxylène de très haute pureté en vue de la synthèse d'acide téréphtalique, un intermédiaire dans l'industrie des nylons.It applies to the preparation of paraxylene of very high purity for the synthesis of terephthalic acid, an intermediate in the nylons industry.

On a décrit dans le brevet US 5401476 incorporé comme référence la combinaison de la séparation par adsorption en contre-courant simulé et de la cristallisation pour réaliser de manière plus économique qu'en une seule étape la production de paraxylène haute pureté. Les principes de base de cette combinaison sont les suivants
- Dans l'étape de séparation en lit mobile simulé, on emploie des réglages
différents de ceux de la production directe de paraxylène haute pureté. Le
débit de charge est tel que les débits en zone 2 et zone 3 (avec débit de
charge = débit zone 2 - débit zone 3) ne permettent plus la production
simultanée d'un extrait contenant du paraxylène pur et d'un raffinat exempt
de paraxylène. On augmente le débit de charge (donc la productivité ) en
baissant le débit en zone 2. Il devient donc impossible d'obtenir du
paraxylène pur (+ de 98 %). De plus, le débit de solvant est également
diminué par rapport à un réglage haute pureté notamment en
augmentant le débit en zone 4 au-delà du débit d'arrêt. L'augmentation de
productivité et la baisse des coûts opératoires liés à l'emploi de moins de
solvant se font au détriment de la pureté.
The combination of simulated countercurrent adsorption separation and crystallization has been described in US Pat. No. 5,401476 incorporated as a reference to provide more economical production of high purity paraxylene in a single step. The basic principles of this combination are as follows
- In the simulated moving bed separation stage, adjustments are used
different from the direct production of high purity paraxylene. The
flow rate is such that the flows in Zone 2 and Zone 3 (with flow rate
load = flow zone 2 - flow rate zone 3) no longer allow production
simultaneous extraction of an extract containing pure paraxylene and a raffinate
of paraxylene. We increase the load flow (therefore productivity) in
lowering the flow in zone 2. It therefore becomes impossible to obtain the
pure paraxylene (+ 98%). In addition, the solvent flow is also
decreased compared to a high purity setting especially in
increasing the flow in zone 4 beyond the shutdown flow. The increase of
productivity and lower operating costs related to the employment of less than
solvent are at the expense of purity.

- Dans l'étape de cristallisation, on traite un mélange contenant de 75 % à 98
% de paraxylène et plus avantageusement de 85 à 95 % de paraxylène de
manière à réutiliser les cristalliseurs préexistants des unités basées sur des
schémas de cristallisation en deux étapes principales. On opère de
préférence avec une température de cristallisation de - 15 "C à + 15 "C de
manière à ne plus consommer de frigories à bas niveau thermique. Dans
les cas les plus favorables, une synergie supplémentaire est trouvée en
n'employant qu'un différents de ceux de la production directe de paraxylène
haute pureté seul et même solvant comme désorbant dans l'étape
d'adsorption et comme solvant de rinçage des cristaux dans l'étape de
cristallisation. Cependant, lorsqu'on réalise l'étape d'adsorption de la
charge sur l'adsorbant avec un rapport désorbant sur charge élevé, par
exemple supérieur à 1,3, on atteint des performances en pureté du produit
recherché très élevées, en général supérieures à 95 %. Plus la pureté du
produit est élevée, plus elle peut fluctuer. On imagine donc aisément que
dans la mesure où l'étape de purification par cristallisation, qui permet
d'accéder à une pureté supérieure à 99 %, est calculée pour une charge de
pureté déterminée et non soumise à des fluctuations, la marche du
cristalliseur soit perturbée.
In the crystallization stage, a mixture containing from 75% to 98% is treated.
% of paraxylene and more preferably 85 to 95% of paraxylene of
to reuse pre-existing crystallizers of units based on
crystallization schemes in two main stages. We operate from
preferably with a crystallization temperature of -15 ° C to + 15 ° C
in order to no longer consume frigories at low thermal level. In
the most favorable cases, an additional synergy is found in
using only one of those of the direct production of paraxylene
high purity alone and same solvent as desorbent in the stage
of adsorption and as a solvent for rinsing crystals in the
crystallization. However, when the adsorption step of the
charge on the adsorbent with a high charge desorbent ratio, by
example greater than 1.3, we achieve performance in purity of the product
sought very high, usually above 95%. The purity of the
product is high, the more it can fluctuate. So we can easily imagine that
since the crystallization purification step, which allows
to reach a purity higher than 99%, is calculated for a load of
purity determined and not subject to fluctuations, the
crystallizer is disturbed.

Le brevet US 3.734.974 décrit l'utilisation pour la séparation de paraxylène en lit mobile simulé (présumé de haute pureté en l'absence d'aucune mention sur du paraxylène basse pureté) de zéolithes X ou Y échangées avec des cations du groupe IA et/ou du groupe IIA (ou encore une association des 2) avec une teneur en eau contrôlée sur la zéolithe (de 1 à 5 %). Les désorbants utilisés sont par exemple le toluène, ou le paradiéthylbenzène ou les diethylbenzènes en mélange ou un mélange de ces constituants avec une coupe paraffinique.US Patent 3,734,974 discloses the use for simulated moving bed paraxylene (presumed to be of high purity in the absence of any mention of low purity paraxylene) of X or Y zeolites exchanged with Group IA cations. and / or group IIA (or a combination of both) with a controlled water content on the zeolite (from 1 to 5%). The desorbents used are for example toluene, or paradiethylbenzene or the diethylbenzenes in mixture or a mixture of these constituents with a paraffinic cut.

L'avantage de l'ajout d'eau, en particulier sur les zéolithes K BaX et BaX est une très nette augmentation des sélectivités paraxylène-ethylbenzène et paraxylène-metaxylène.The advantage of the addition of water, in particular on K BaX and BaX zeolites, is a very sharp increase in the selectivities paraxylene-ethylbenzene and paraxylene-metaxylene.

Le brevet US 4.778.946 décrit, pour la séparation éthylbenzène-metaxylène dans des charges exemptes de paraxylène, I'emploi de la zéolithe KY contenant jusqu'à 10 % d'eau et jusqu'à 4 % soit de méthanol soit d'ammoniac de manière non seulement à maximiser la sélectivité éthylbenzène-metaxylène mais encore à obtenir une sélectivité désorbant-éthylbenzène la plus proche possible de 1. Le ratio désorbant/charge utilisé est de 2/1. Ce document précise qu'un désorbant trop fortement adsorbé ne permet pas une bonne séparation et qu'un désorbant trop faiblement adsorbé entraîne une demande excessive en désorbant. II recommande que la sélectivité éthylbenzènemétaxylène soit au moins égale à 3,0 et que la sélectivité éthylbenzènedésorbant soit comprise entre 1 et 2.US Pat. No. 4,778,946 describes, for the separation of ethylbenzene-metaxylene in feeds free of paraxylene, the use of zeolite KY containing up to 10% of water and up to 4% of either methanol or ammonia. so as not only to maximize the ethylbenzene-metaxylene selectivity but also to obtain a desorbent-ethylbenzene selectivity as close as possible to 1. The desorbent / filler ratio used is 2/1. This document specifies that a desorbent which is too strongly adsorbed does not allow good separation and that a desorbent which is too weakly adsorbed leads to an excessive demand for desorbent. It recommends that the ethylbenzenemetaxylene selectivity should be at least 3.0 and that the ethylbenzene desorbent selectivity be between 1 and 2.

Le brevet US 5.401.476 ne suggère pas de travailler en présence d'eau, les hydrocarbures étant an hydres. US Pat. No. 5,401,476 does not suggest working in the presence of water, the hydrocarbons being hydrous.

Le brevet US 3.734.974 ne suggère pas l'intérêt qu'il pourrait y avoir à injecter de l'eau dans un système où l'on ne cherche pas à obtenir du paraxylène de haute pureté et ne reconnaît pas le rôle que pourrait avoir l'eau sur la sélectivité paraxylène-désorbant.US Patent 3,734,974 does not suggest the value of injecting water into a system where high purity paraxylene is not sought and does not recognize the role that might be water on paraxylene-desorbent selectivity.

Le brevet US 4.778.946 enseigne que l'eau peut modifier la sélectivité éthylbenzène-désorbant dans le cas de charges exemptes de paraxylène uniquement. Ni le brevet US 3.734.974, ni le brevet US 4,778.946 ne suggèrent de moyen simple et pratique non pas de contrôler la teneur en eau dans la zéolithe mais plutôt de rechercher à contrôler la teneur en eau dans les hydrocarbures en contact avec la zéolithe.No. 4,778,946 teaches that water can modify the ethylbenzene-desorbent selectivity in the case of only paraxylene-free feeds. Neither US Pat. No. 3,734,974 nor US Pat. No. 4,778,946 suggests a simple and practical means not to control the water content in the zeolite but rather to seek to control the water content in the hydrocarbons in contact with the zeolite.

Les objets de l'invention sont de remédier aux inconvénients de l'art antérieur.The objects of the invention are to overcome the disadvantages of the prior art.

De manière plus précise, le premier objet de l'invention est de réaliser un procédé de séparation de paraxylène haute pureté par combinaison d'une étape d'adsorption en lit mobile simulé et d'une étape de cristallisation, où l'étape d'adsorption en lit mobile simulé comporte la particularité de travailler à taux de solvant sur charge réduit grâce à une injection d'eau continue réalisée dans les courants qui alimentent la ou les colonnes d'adsorption.More specifically, the first object of the invention is to provide a high purity paraxylene separation process by combining a simulated moving bed adsorption step and a crystallization step, where the step of Simulated mobile bed adsorption has the particularity of working at a reduced charge solvent rate by means of continuous water injection carried out in the streams supplying the adsorption column or columns.

Le second objet de l'invention est de changer de manière favorable la sélectivité paraxylène-désorbant de manière à obtenir une valeur optimale permettant de réduire la demande en désorbant. Ce qui est surprenant pour l'homme de l'art, c'est que l'injection d'eau ne produit pas une augmentation de pureté à rendement et productivité constants ni une augmentation de rendement à pureté et productivités fixées, ni une augmentation de productivité à rendement et pureté constants, mais une baisse de la demande en désorbant à pureté et productivité constantes.The second object of the invention is to favorably change the para-xylene-desorbent selectivity so as to obtain an optimum value making it possible to reduce the desorbent demand. What is surprising to one skilled in the art is that the injection of water does not produce an increase in purity with constant yield and productivity, nor an increase in yield at purity and fixed productivities, nor an increase in productivity with constant yield and purity, but a decrease in desorbent demand with constant purity and productivity.

Un troisième objet de l'invention est d'optimiser la teneur en eau dans les effluents hydrocarbonés en fonction de la nature de la zéolithe adsorbante et des cations de compensation et en fonction de la température. A third object of the invention is to optimize the water content in the hydrocarbon effluents as a function of the nature of the adsorbent zeolite and the compensation cations and as a function of the temperature.

On a observé qu'en introduisant une quantité appropriée d'eau dans les colonnes d'adsorption par l'intermédiaire des flux qui y entrent, en combinaison avec une quantité de désorbant limitée par rapport à la quantité de charge, on obtenait de très bons résultats.It has been observed that by introducing a suitable amount of water into the adsorption columns through the streams that enter therein, in combination with a quantity of desorbent limited in relation to the amount of charge, very good results.

Plus précisément, l'invention concerne un procédé de séparation de paraxylène à partir d'une charge comprenant un mélange d'isomères en C8 aromatiques en contenant, comprenant une étape d'adsorption et de désorption des isomères du mélange sur au moins une colonne contenant une zéolithe, l'étape d'adsorption et de désorption délivrant dans des conditions adéquates au moyen d'un désorbant, une fraction riche en paraxylène et une fraction pauvre en paraxylène, le procédé comprenant en outre au moins une étape de cristallisation de la fraction riche en paraxylène qui délivre du paraxylène pur, le procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit un débit d'eau dans la charge et/ou dans le désorbant et/ou dans un courant de recyclage d'un flux dans la colonne, tel que la moyenne pondérée des teneurs en eau mesurée dans la fraction riche en paraxylène et dans la fraction pauvre en paraxylène soit comprise entre 1 et 200 ppm et avantageusement comprise entre 3 et 120 ppm (parties par million) et en ce que le rapport S/F du débit de désorbant sur celui de la charge lors de l'étape d'adsorption et de désorption est compris entre 0,6 et 2,5, avantageusement entre 0,8 et 1,5 et de façon préférée compris entre 1 et 1,35.More specifically, the invention relates to a process for separating paraxylene from a feedstock comprising a mixture of aromatic C8 isomers containing it, comprising a step of adsorbing and desorbing the isomers of the mixture on at least one column containing a zeolite, the adsorption and desorption step delivering under suitable conditions by means of a desorbent, a paraxylene-rich fraction and a paraxylene-poor fraction, the process further comprising at least one crystallization step of the fraction; rich in paraxylene which delivers pure paraxylene, the process being characterized in that a flow of water into the feedstock and / or into the desorbent and / or into a recycle stream of a flow in the column, such as that the weighted average of the water contents measured in the fraction rich in paraxylene and in the fraction poor in paraxylene is between 1 and 200 ppm and advantageously included in 3 and 120 ppm (parts per million) and in that the S / F ratio of the desorbent flow rate to that of the feedstock during the adsorption and desorption step is between 0.6 and 2.5, advantageously between 0.8 and 1.5 and preferably between 1 and 1.35.

On a constaté des résultats optimum, résultant de la combinaison ci-dessus en fonction de la nature de la zéolithe, de ses cations de compensation et de la température opératoire.Optimum results have been found resulting from the above combination depending on the nature of the zeolite, its compensation cations and the operating temperature.

C'est ainsi que selon un premier mode de mise en oeuvre du procédé, on peut réaliser l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 140 à 1600C sur une zéolithe Y échangée par du baryum et du potassium, la dite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 3 et 6 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,15 et 1,35. Thus, according to a first embodiment of the process, it is possible to carry out the adsorption and desorption step at a temperature of 140 to 1600 ° C. on a zeolite Y exchanged with barium and potassium, the said average weighted water contents being between 3 and 6 ppm and the ratio S / F being between 1.15 and 1.35.

Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, on peut réaliser l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 165 à 185 "C sur une zéolithe Y échangée par du baryum et du potassium, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 6 et 12 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,10 et 1,35.According to a second embodiment, the adsorption and desorption step can be carried out at a temperature of 165 to 185 ° C. on a zeolite Y exchanged with barium and potassium, said weighted average of the water contents being between 6 and 12 ppm and the S / F ratio being between 1.10 and 1.35.

Selon un troisième mode de mise en oeuvre, on peut réaliser l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 140 à 160 "C, sur une zéolithe X échangée au baryum, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 45 et 60 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1 et 1,25.According to a third embodiment, the adsorption and desorption step can be carried out at a temperature of 140 to 160 ° C., on a zeolite X exchanged with barium, said weighted average of the water contents being between 45.degree. and 60 ppm and the S / F ratio being between 1 and 1.25.

Selon un quatrième mode de mise en oeuvre, on peut réaliser l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 165 à 185 "C sur une zéolithe X échangée au baryum, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 60 et 130 ppm, de manière préférée entre 80 et 100 ppm et le rapport S/F étant compris entre 0,95 et 1,2.According to a fourth embodiment, the adsorption and desorption step can be carried out at a temperature of 165 to 185 ° C. on a barium-exchanged X zeolite, said weighted average of the water contents being between 60 and 130 ppm, preferably between 80 and 100 ppm and the S / F ratio being between 0.95 and 1.2.

Selon un cinquième mode de mise en oeuvre, on peut réaliser l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 140 à 160 "C sur une zéolithe Y ou X échangée au potassium, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 5 et 10 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,2 et 1,4.According to a fifth embodiment, the adsorption and desorption step can be carried out at a temperature of 140 to 160 ° C. on a Y or X zeolite exchanged with potassium, said weighted average of the water contents being between 5 and 10 ppm and the S / F ratio being between 1.2 and 1.4.

Selon un sixième mode de mise en oeuvre, on peut réaliser l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 165 à 185 "C sur une zéolithe X échangée au potassium, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 10 et 20 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,2 et 1,4.According to a sixth embodiment, the adsorption and desorption step can be carried out at a temperature of 165 to 185 ° C. on an X zeolite exchanged with potassium, said weighted average of the water contents being between 10 and 20 ppm and the S / F ratio being between 1.2 and 1.4.

Selon un septième mode de mise en oeuvre, on peut réaliser l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 110 à 1300C sur une zéolithe X échangée au baryum, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 20 et 30 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,2 et 1,4. According to a seventh mode of implementation, the adsorption and desorption step can be carried out at a temperature of 110 to 1300 ° C. on a barium-exchanged X zeolite, said weighted average of the water contents being between 20 and 30 ppm. and the S / F ratio being from 1.2 to 1.4.

II est bien admis que la fraction riche en paraxylène et la fraction pauvre en paraxylène peuvent être distillés pour les débarrasser du désorbant. La fraction pauvre en solvant débarrassée du désorbant contenant éventuellement de l'eau en quantité minime peut être isomérisée selon des procédés d'isomérisation bien connus et l'isomérat enrichi en paraxylène, éventuellement débarrassé des composés légers peut être recyclé, au moins en partie, vers la zone d'adsorption et de désorption. It is well accepted that the paraxylene rich fraction and the paraxylene poor fraction can be distilled to remove the desorbent. The solvent-poor fraction freed from the desorbent optionally containing water in a small amount can be isomerized according to well-known isomerization processes and the paraxylene-enriched isomerate, optionally freed from light compounds, can be recycled, at least in part, to the adsorption and desorption zone.

Selon une caractéristique du procédé, la fraction riche en paraxylène est cristallisée, le plus souvent à haute température, par exemple supérieure à -30 C selon les brevets US 5.401.476 et W0.96-20.908 incorporés comme références, décrivant des étapes de cristallisation à un ou plusieurs niveaux de température.According to one characteristic of the process, the fraction rich in paraxylene is crystallized, most often at high temperature, for example greater than -30 ° C. according to US Pat. Nos. 5,401,476 and WO 96,20,908 incorporated as references, describing crystallization steps. at one or more temperature levels.

Le solvant généralement utilisé est le toluène ou le paradiéthylbenzène par exemple. Il peut être recyclé au moins en partie vers l'étape d'adsorption et de désorption, sensiblement anhydre.The solvent generally used is toluene or paradiethylbenzene, for example. It can be recycled at least partly to the substantially anhydrous adsorption and desorption step.

Selon une autre caractéristique, il peut être avantageux d'introduire du méthanol dans une proportion généralement inférieure à 500 ppm, dans la fraction riche en paraxylène débarrassée du désorbant mais contenant une quantité minime d'eau, qui est destinée à être cristallisée. L'étape de cristallisation délivre alors une liqueur mère contenant de l'eau et du méthanol que l'on retire par exemple par adsorption, et l'on recycle au moins en partie ladite liqueur mère ainsi débarrassée de l'eau et du méthanol à l'étape d'adsorption et de désorption.According to another characteristic, it may be advantageous to introduce methanol in an amount generally less than 500 ppm, into the paraxylene-rich fraction freed from the desorbent but containing a minimal amount of water, which is intended to be crystallized. The crystallization stage then delivers a mother liquor containing water and methanol, which is removed for example by adsorption, and at least a portion of said mother liquor thus freed from water and methanol is recycled to the adsorption and desorption step.

Les teneurs en eau dans les phases hydrocarbonées sont naturellement reliées aux teneurs en eau sur le zéolithe par un isotherme d'adsorption qui ne dépend sensiblement pas de la nature de l'hydrocarbure adsorbé. Comme le signale l'art antérieur, il faut distinguer entre l'eau adsorbée sur la zéolithe que l'on mesure par une perte au feu à 400 "C et que l'art antérieur mesure par une perte au feu à 500 "C (dénommée Relative Volatile Free Basins ) et entre l'eau beaucoup plus fortement retenue qui est mesurée par une perte au feu à 900 "C ou 1 000 "C < Loss on ignition . Lors de la mesure à 900 "C ou 1 000 "C, la structure de la zéolithe est détruite et l'on peut considérer que la différence d'eau désorbée entre 400 "C et 1 000 "C représente de l'eau de constitution. La différence entre ces deux termes est de l'ordre de 1,5 à 2 % poids sur les faujasites.The water contents in the hydrocarbon phases are naturally related to the water contents on the zeolite by an adsorption isotherm which does not depend substantially on the nature of the adsorbed hydrocarbon. As indicated in the prior art, it is necessary to distinguish between the water adsorbed on the zeolite that is measured by a loss on ignition at 400 ° C. and that the prior art measures by a loss on ignition at 500 ° C. ( referred to as Relative Volatile Free Basins) and between the much more strongly retained water that is measured by a loss on ignition at 900 ° C or 1000 ° C <Loss on ignition. When measured at 900 ° C or 1000 ° C, the structure of the zeolite is destroyed and it can be considered that the desorbed water difference between 400 ° C and 1000 ° C represents water of constitution . The difference between these two terms is of the order of 1.5 to 2% by weight on the faujasites.

On réalise la mesure de l'isotherme d'adsorption d'eau de la façon suivante : on laisse s'hydrater à l'atmosphère ambiante un lot de solide à tester. On remplit plusieurs colonnes d'un mètre de longueur et d'un centimètre de diamètre (78,5 cm3) de cette zéolithe et l'on dispose ces colonnes dans un four à 250 "C sous flux d'azote très sec (moins de 10 ppm d'eau). On laisse se déshydrater chacune de ces colonnes pendant des temps différents de manière à obtenir diverses teneur en eau (que l'on mesure par pesée).The measurement of the water adsorption isotherm is carried out as follows: a batch of solid to be tested is allowed to be hydrated in the ambient atmosphere. Several columns of one meter in length and one centimeter in diameter (78.5 cm3) are filled with this zeolite and these columns are placed in an oven at 250 ° C. under a stream of very dry nitrogen (less than 10 ppm of water) Each of these columns is allowed to dehydrate for different times to obtain various water content (measured by weighing).

Chaque colonne est ensuite disposée dans une boucle fermée comprenant une réserve d'hydrocarbure sec (de volume minimum), une pompe volumétrique à piston, pour chromatographie liquide et la colonne. La réserve d'hydrocarbure est équipée d'une prise d'échantillon de manière à mesurer la teneur en eau de l'hydrocarbure une fois l'équilibre atteint. La quantité totale d'hydrocarbure est de 100 cm3. De cette manière, la quantité d'eau contenue dans l'hydrocarbure est négligeable en regard de celle restant retenue sur la zéolithe.Each column is then placed in a closed loop comprising a dry hydrocarbon stock (of minimum volume), a positive displacement piston pump for liquid chromatography and the column. The hydrocarbon pool is equipped with a sampling port so as to measure the water content of the hydrocarbon once equilibrium is reached. The total amount of hydrocarbon is 100 cc. In this way, the amount of water contained in the hydrocarbon is negligible compared to that remaining retained on the zeolite.

On obtient, ainsi, les isothermes d'adsorption présentées en figures 1 et 2 relatives respectivement aux zéolithes KBaY et BaX mesurées par la perte au feu à 400 "C représentant la quantité d'eau (%) adsorbée par les zéolithes en fonction de la concentration (ppm) en eau dans la phase hydrocarbonée à différentes températures.Thus, the adsorption isotherms presented in FIGS. 1 and 2 relating respectively to zeolites KBaY and BaX measured by the loss on ignition at 400 ° C representing the amount of water (%) adsorbed by the zeolites as a function of the concentration (ppm) of water in the hydrocarbon phase at different temperatures.

L'influence de la teneur en eau sur la séparation par adsorption est étudiée complètement indépendamment de la mesure de l'isotherme. De cette manière, on évite d'avoir à tenir des bilans cumulatifs des entrées et des sorties d'eau dans l'unité de séparation sur lesquels les erreurs cumulées sont souvent très importantes. The influence of the water content on adsorption separation is studied completely independently of the isothermal measurement. In this way, one avoids having to keep cumulative records of water inflows and outflows in the separation unit on which the accumulated errors are often very important.

L'unité de séparation est remplie de zéolithe préalablement activée en four tournant au moment de la phase finale de fabrication. Suivant les lots de fabrication, la perte au feu à 400"C de la zéolithe avant chargement est comprise entre 2 % et 5 %. Au cours du chargement, l'adsorbant se réhydrate en partie à un degré indéterminé (toujours inférieur à 7 %).The separation unit is filled with zeolite previously activated in an oven rotating at the time of the final phase of manufacture. According to the production batches, the loss on ignition at 400 ° C of the zeolite before loading is between 2% and 5% During the loading, the adsorbent partially rehydrates to an indeterminate degree (always less than 7% ).

Lorsque l'on veut travailler en conditions an hydres, on fait passer sur la zéolithe du désorbant sec jusqu'à ce que l'on ne mesure plus que des teneurs en eau inférieures à 1 ppm sur les effluents de l'unité. Cette opération requiert un temps important (2 à 3 semaines).When it is desired to work under hydrous conditions, dry desorbent is passed over the zeolite until only water contents of less than 1 ppm are measured on the effluents of the unit. This operation requires a significant amount of time (2 to 3 weeks).

Au contraire, lorsque l'on veut travailler à teneur en eau connue, on procède en injectant deux débits contrôlés de désorbant, l'un de produit an hydre, l'autre de produit saturé en eau et un débit contrôlé de charge anhydre (on peut également effectuer l'inverse). Par exemple, si l'on souhaite contrôler une teneur moyenne en eau de 50 ppm sur les flux entrants dans l'unité avec des débits respectifs de 5 cm3/min. de charge et 7 cm3/min. de désorbant, on injecte 5 cm3/min. de charge anhydre, 5,6 cm3/min. de solvant anhydre et 1,4 cm3/min. de solvant saturé en eau à température ambiante (430 ppm dans le cas du toluène).On the other hand, when it is desired to work with known water content, one proceeds by injecting two controlled flow rates of desorbent, one of hydrous product, the other of water-saturated product and a controlled flow rate of anhydrous feed (one can also do the opposite). For example, if it is desired to control an average water content of 50 ppm on the incoming flows in the unit with flow rates of 5 cm3 / min respectively. load and 7 cm3 / min. desorbent, is injected 5 cm3 / min. anhydrous charge, 5.6 cc / min. of anhydrous solvent and 1.4 cm3 / min. of solvent saturated with water at ambient temperature (430 ppm in the case of toluene).

On maintient ces conditions jusqu'à ce que la moyenne pondérée des teneurs en eau sur les sorties soit substantiellement 50 ppm ; par exemple, si l'on obtient des teneurs en eau respectives de 43 ppm sur un débit d'extrait de 5,3 cm3 min. et de 54 ppm sur un débit de raffinat de 6,65 cm3, la moyenne pondérée sur les sorties est de 49 ppm ce qui est considéré comme acceptable compte tenu de la précision des mesures de teneur en eau.These conditions are maintained until the weighted average of the water contents at the outlets is substantially 50 ppm; for example, if respective water contents of 43 ppm are obtained on an extract rate of 5.3 cm 3 min. and 54 ppm on a raffinate flow of 6.65 cm3, the weighted average on the outputs is 49 ppm which is considered acceptable given the accuracy of the moisture content measurements.

Pour mesurer les teneurs en eau sur les flux entrants et sortants, on utilise la méthode de KARL FISCHER pour des teneurs supérieures à 15 ppm. Lorsque ces teneurs sont inférieures à 1 5 ppm, on se fie aux mesures en ligne délivrées par les sondes d'analyse en ligne (appareil PANAMETRIC, séries 1). Un étalonnage est réalisé entre 15 ppm et 200 ppm, l'extrapolation de cette courbe d'étalonnage pour des teneurs comprises entre 1 et 15 ppm est considérée comme valide.To measure the water content of the incoming and outgoing flows, the KARL FISCHER method is used for contents greater than 15 ppm. When these levels are less than 15 ppm, the on-line measurements delivered by the on-line analysis probes (PANAMETRIC apparatus, series 1) are relied upon. A calibration is carried out between 15 ppm and 200 ppm, the extrapolation of this calibration curve for contents between 1 and 15 ppm is considered valid.

Les exemples suivants décrivent de manière comparative l'utilisation du système zéolithe KBaY-toluène avec et sans eau, du système zéolithe KBaY
PDEB avec ou sans eau, du système BaX-toluène avec et sans eau et du système BaX-PDEB avec et sans eau. Les figures annexées sont les suivantes - les figures 1 et 2 représentent la quantité d'eau adsorbée par diverses
zéolithes en fonction de la concentration (ppm) en eau dans la phase
hydrocarbonnée, à différentes températures; - les figures 3, 4 et 5 montrent le taux de solvant à performances constantes en
fonction de la moyenne pondérée des quantités d'eau (ppm) contenues dans
les sorties (extrait et raffinat), à différentes températures; - les figures 6, 7 et 8 montrent un indice de performance en fonction de la
moyenne pondérée des teneurs en eau dans les sorties, exprimée en ppm et - la figure 9 représente in indice de performance relatif à divers désorbants en
fonction du rapport désorbant sur charge (S/F).
The following examples comparatively describe the use of the KBaY-toluene zeolite system with and without water, the KBaY zeolite system.
PDEB with or without water, BaX-toluene system with and without water and BaX-PDEB system with and without water. The appended figures are as follows - FIGS. 1 and 2 represent the quantity of water adsorbed by various
zeolites as a function of the concentration (ppm) of water in the phase
hydrocarbon at different temperatures; FIGS. 3, 4 and 5 show the solvent ratio with constant performances in
the weighted average of the amounts of water (ppm) contained in
outputs (extract and raffinate), at different temperatures; FIGS. 6, 7 and 8 show a performance index as a function of the
weighted average of the water contents in the outlets, expressed in ppm and - Figure 9 represents a relative performance index for various desorbents in
function of the desorbent charge ratio (S / F).

Exemple n01
On a réalisé une unité pilote de chromatographie liquide continue à partir de 24 colonnes en série de 1 m de longueur et de 1 cm de diamètre, la circulation entre la 24ème et la première colonne se faisant au moyen d'une pompe de recyclage. À chaque liaison intercolonne, on peut injecter soit une charge à séparer soit du solvant. On peut également soutirer soit un raffinat soit un extrait. Cette unité est décrite dans un ouvrage intitulé Préparative and production scale chromatography processes with applications , édité par G.
Example n01
A pilot unit for continuous liquid chromatography was carried out from 24 columns in series 1 m long and 1 cm in diameter, the circulation between the 24th and the first column being carried out by means of a recycling pump. At each intercolumn link, one can inject either a charge to be separated or solvent. You can also extract either a raffinate or an extract. This unit is described in a book titled Preparing and producing scale chromatography processes with applications, edited by G.

Barker, G. Ganestsos, chapitre (( From batch elution to simulated counter current chromatography > par B. Balannec et G. Hotier, (Publication de Marcel
Dekker Inc., New-York 1992). L'adsorbant est constitué de zéolithe Y échangée par du potassium et par du baryum, le taux d'échange exprimé en normalité est d'environ 50 % pour chacun des deux cations. La zéolithe est mise en oeuvre sous forme de billes de 0,315 à 0,5 mm de diamètre. L'ensemble des colonnes et du vannage de distribution est placé dans une étuve à 150 "C.
Barker, G. Ganestsos, chapter (From Batch Elution to Chronic Counter Current Chromatography by B. Balannec and G. Hotier, (Marcel's Publication
Dekker Inc., New York 1992). The adsorbent consists of zeolite Y exchanged with potassium and barium, the exchange rate expressed in normality is about 50% for each of the two cations. The zeolite is used in the form of beads 0.315 to 0.5 mm in diameter. All columns and winnowing dispensing is placed in an oven at 150 "C.

Suivant le principe de la chromatographie à contre-courant simulé, on avance de trois colonnes toutes les six minutes à co-courant de la circulation de liquide, I'injection de solvant, le prélèvement d'extrait, I'injection de la charge et le prélèvement de raffinat.According to the principle of simulated countercurrent chromatography, three columns are advanced every six minutes at the co-current of the liquid circulation, the solvent injection, the extraction of the extract, the injection of the charge and raffinate removal.

Selon l'invention, le nombre de lits à considérer est donc de huit. Six colonnes (donc deux lits) sont comprises entre l'injection de solvant et le prélèvement d'extrait, neuf colonnes (trois lits) sont comprises entre le prélèvement d'extrait et l'injection de charge, trois colonnes (un lit) sont comprises entre l'injection de charge et le prélèvement de raffinat et les six dernières colonnes (deux lits) se situent entre le prélèvement de raffinat et l'injection de solvant. Les performances de l'unité en lit mobile simulé sont observées en fonction de la moyenne pondérée des teneurs en eau de l'extrait et du raffinat, I'eau ayant été introduite de manière continue dans les colonnes par l'intermédiaire de désorbant anhydre et de désorbant saturé comme décrit ci-dessus. Pour le premier point de la courbe de la figure 3, on rappelle les conditions de l'exemple n01 de US 5.401.476. On injecte en continu (exprimé aux conditions ambiantes) 7,2 cm3/min de toluène et 5 cm3/min de charge. On prélève également en continu 5,40 cm3/min d'extrait et 6,74 cm3/min de raffinat ; on constate environ 5 % de pertes. Pendant la première période du cycle qui en compte huit, le solvant est injecté en colonne 1, l'extrait est prélevé à la sortie de la colonne 6, la charge est injecté en colonne 15, le raffinat est prélevé à la sortie de la colonne 18. Pendant les deux première périodes du cycle, la pompe de recyclage débite à température ambiante 38,7 cm3/min; pendant la troisième période, elle débite à 45,5 cm3/min; pendant les trois périodes suivantes elle débite à 40,5 cm3/min et pendant les deux dernières périodes elle débite 45,9 cm3/min. On a donc un débit de recyclage moyen de 42 cm3/min. Le paraxylène est obtenu avec une pureté de 92,2 % et un taux de récupération de 98,1 %. La pression décroît à peu près linéairement de 30 bar à 5 bar. Le tableau suivant donne le bilan en régime stationnaire de l'unité

Figure img00110001
According to the invention, the number of beds to be considered is therefore eight. Six columns (thus two beds) are between the solvent injection and the extraction of extract, nine columns (three beds) are between the extraction of the extract and the charge injection, three columns (one bed) are between the charge injection and the raffinate sample and the last six columns (two beds) lie between the raffinate sample and the solvent injection. The performance of the simulated moving bed unit is observed as a function of the weighted average of the water contents of the extract and the raffinate, the water having been introduced continuously into the columns via anhydrous desorbent and saturated desorbent as described above. For the first point of the curve of Figure 3, we recall the conditions of Example No. 01 of US 5,401,476. 7.2 cc / min of toluene and 5 cc / min of feed are continuously injected (expressed at ambient conditions). 5.40 cm 3 / min of extract and 6.74 cm 3 / min of raffinate are also continuously withdrawn; we see about 5% of losses. During the first period of the cycle which has eight, the solvent is injected in column 1, the extract is taken at the outlet of column 6, the feed is injected in column 15, the raffinate is taken at the outlet of the column 18. During the first two periods of the cycle, the recycling pump delivers at room temperature 38.7 cm3 / min; during the third period, it delivers at 45.5 cm3 / min; during the next three periods it delivers at 40.5 cm3 / min and during the last two periods it delivers 45.9 cm3 / min. So we have an average recycling rate of 42 cm3 / min. Paraxylene is obtained with a purity of 92.2% and a recovery rate of 98.1%. The pressure decreases approximately linearly from 30 bar to 5 bar. The following table gives the stationary steady state of the unit
Figure img00110001

<tb> <SEP> Charge <SEP> Solvant <SEP> Extrait <SEP> Raffinat
<tb> Débit <SEP> 5 <SEP> cm3/min <SEP> 7,2 <SEP> cm3/min <SEP> 5,40 <SEP> cm3/min <SEP> 6,74 <SEP> cm3/min
<tb> Toluène <SEP> 99,9 <SEP> % <SEP> 79,30 <SEP> % <SEP> 43,29 <SEP> %
<tb> Ethylbenzène <SEP> 17 <SEP> % <SEP> 1,07% <SEP> 11,72% <SEP>
<tb> M <SEP> Xylène <SEP> 4 <SEP> % <SEP> 0,40 <SEP> % <SEP> 32,30 <SEP> %
<tb> Xylène <SEP> 18% <SEP> 015% <SEP> 1240% <SEP>
<tb> P <SEP> Xylène <SEP> 21 <SEP> % <SEP> 19,08% <SEP> 0,29 <SEP> %
<tb>
Une première manière d'opérer l'unité consiste à réduire le débit de désorbant (toluène) tout en gardant constant le débit de charge. On s'efforce de maintenir à peu près constants la pureté et le rendement ceci est réalisé en jouant sur la balance extrait-raffinat, les débits dans les zones 2 et 3 ainsi que le temps des permutations sont maintenus constants, les débits dans les zones 1 et 4 sont ajustés par augmentation du débit en zone 4 et diminution du débit en zone 1.
<tb><SEP> Load <SEP> Solvent <SEP> Extract <SEP> Raffinate
<tb> Flow rate <SEP> 5 <SEP> cm3 / min <SEP> 7.2 <SEP> cm3 / min <SEP> 5.40 <SEP> cm3 / min <SEP> 6.74 <SEP> cm3 / min
<tb> Toluene <SEP> 99.9 <SEP>% <SEP> 79.30 <SEP>% <SEP> 43.29 <SEP>%
<tb> Ethylbenzene <SEP> 17 <SEP>% <SEP> 1.07% <SEP> 11.72% <SEP>
<tb> M <SEP> Xylene <SEP> 4 <SEP>% <SEP> 0.40 <SEP>% <SEP> 32.30 <SEP>%
<tb> Xylene <SEP> 18% <SEP> 015% <SEP> 1240% <SEP>
<tb> P <SEP> Xylene <SEP> 21 <SEP>% <SEP> 19.08% <SEP> 0.29 <SEP>%
<Tb>
A first way to operate the unit is to reduce the desorbent flow (toluene) while keeping the flow rate constant. We try to keep purity and efficiency almost constant, this is achieved by playing on the extract-raffinate balance, the flows in zones 2 and 3 as well as the time of the permutations are kept constant, the flows in the zones 1 and 4 are adjusted by increasing the flow rate in zone 4 and reducing the flow rate in zone 1.

Cette manière d'opérer se rapproche du type d'opération sur une unité industrielle, cependant il est difficile d'obtenir des points à isopureté et isorendement. On tolère des variations de pureté et de rendement de l'ordre de 1 % à condition que la moyenne géométrique de la pureté et du rendement ne varie pas plus que 0,3 %.This way of operating is close to the type of operation on an industrial unit, however it is difficult to get points at isopuracy and isorendement. Purity and yield variations of the order of 1% are tolerated provided that the geometric mean of purity and yield does not vary more than 0.3%.

La figure 3 montre que le débit de solvant est minimisé à 150 C pour une teneur en eau moyenne de 5 ppm : le ratio solvant sur charge est de 1,27/1 alors que pour un solvant anhydre (cas de US 5.401.476), il s'établit à 1,44/1.FIG. 3 shows that the solvent flow rate is minimized at 150 ° C for an average water content of 5 ppm: the solvent / filler ratio is 1.27 / 1 while for an anhydrous solvent (US 5,401,476) it stands at 1.44 / 1.

Exemple 2 (fig. 4)
L'expérience est reprise en augmentant la température opératoire de 150 C à 175 C. Les performances de pureté et de rendement sont maintenues identiques par rapport aux expériences à 150 C pour des taux de solvant presque identiques pour la zéolithe anhydre et pour l'optimum de teneur en eau. Cependant, la figure 4 montre que la teneur en eau optimale n'est pas de 5 ppm mais 10 ppm.
Example 2 (Fig. 4)
The experiment is repeated by increasing the operating temperature from 150 ° C. to 175 ° C. The purity and yield performances are kept identical with respect to the 150 ° C. experiments for almost identical solvent levels for the anhydrous zeolite and for the optimum. of water content. However, Figure 4 shows that the optimum water content is not 5 ppm but 10 ppm.

Ceci correspond à un optimum de teneur en eau sur la zéolithe de 0,4 à 0,5 % (perte au feu à 400 "C), ce qui est impossible à mesurer avec une précision correcte directement.This corresponds to an optimum water content on the zeolite of 0.4 to 0.5% (loss on ignition at 400 ° C), which is impossible to measure with a correct accuracy directly.

Exemple 3 (fig. 5)
L'expérience à 175 "C est répétée avec du désorbant paradiéthylbenzène à 98 % de pureté (les impuretés sont constituées majoritairement de meta et d'orthodiéthylbenzène). La figure 5 montre que le taux de solvant peut être réduit d'environ 0,1/1 et que l'optimum de performances se situe encore à 10 ppm d'eau dans l'hydrocarbure. Ce gain en taux de solvant est à relier à la sélectivité PX-désorbant qui est de 0,55 dans le cas du toluène et 0,72 dans le cas du paradiéthylbenzène.
Example 3 (Fig. 5)
The experiment at 175 ° C is repeated with 98% purity paradiethylbenzene desorbent (the impurities consist mainly of meta and orthodiethylbenzene) Figure 5 shows that the solvent content can be reduced by approximately 0.1 / 1 and that the optimum performance is still 10 ppm water in the hydrocarbon.This gain in solvent content is related to the PX-desorbent selectivity which is 0.55 in the case of toluene and 0.72 in the case of paradiethylbenzene.

Exemple 4 (fig. 6)
La même unité est chargée avec de la zéolithe BaX sous forme de billes de 0,3 à 0,8 mm de diamètre contenant 22 % de liant à base d'argile. La teneur résiduelle en sodium après échange est inférieure à 3 % des cations (exprimé en normalité).
Example 4 (Fig. 6)
The same unit is loaded with BaX zeolite in the form of beads 0.3 to 0.8 mm in diameter containing 22% clay-based binder. The residual sodium content after exchange is less than 3% of the cations (expressed in normality).

On emploie seulement 12 colonnes au lieu de 24 et les permutations se font toutes les colonnes au lieu de toutes les 3 colonnes comme précédemment. On compte 3 lits dans chacune des zones. Le temps de permutation est une minute, le ratio entre le débit de recyclage moyen et la charge est de 4,5/1, le taux de solvant est gardé constant à 1,25/1, le ratio extrait sur raffinat est de 0,40/1 et le débit de charge est de 8 cm3/min. La productivité est beaucoup plus importante par rapport au cas précédant grâce à une réduction de la perte de charge. L'unité est opérée à 175 "C et le désorbant est du paradiéthylbenzène.Only 12 columns are used instead of 24 and the permutations are all columns instead of all 3 columns as before. There are 3 beds in each zone. The permutation time is one minute, the ratio between the average recycling flow rate and the feedstock is 4.5 / 1, the solvent content is kept constant at 1.25 / 1, the ratio extracted on raffinate is 0, 40/1 and the charge rate is 8 cm3 / min. Productivity is much higher compared to the previous case thanks to a reduction of the pressure drop. The unit is operated at 175 ° C and the desorbent is paradiethylbenzene.

On définit un indice de performances

Figure img00120001
We define a performance index
Figure img00120001

<tb> IP <SEP> = <SEP> ss/rendement <SEP> % <SEP> x <SEP> Pureté <SEP> % <SEP> .
<tb>
<tb> IP <SEP> = <SEP> ss / yield <SEP>% <SEP> x <SEP> Purity <SEP>% <SEP>.
<Tb>

Les débits dans les zones sont légèrement ajustés de manière à garder une balance raisonnable entre pureté et rendement (jamais plus de 6 % d'écart). La figure 6 montre que l'indice de performance sur la zéolithe BaX est maximum pour une teneur en eau dix fois plus forte environ qu'avec la zéolithe KBaY d'autre part, les performances de la zéolithe BaX sont nettement inférieures à celles de la zéolithe KBaY lorsque ces produits sont anhydres alors qu'elles sont nettement supérieures, à l'optimum de teneur en eau, ce qui n'est nullement enseigné par l'art antérieur.The flows in the zones are slightly adjusted so as to keep a reasonable balance between purity and yield (never more than 6% difference). FIG. 6 shows that the performance index on the BaX zeolite is maximum for a water content approximately ten times higher than with the KBaY zeolite. On the other hand, the performance of the BaX zeolite is significantly lower than that of the KBaY zeolite when these products are anhydrous while they are significantly higher, the optimum water content, which is not taught by the prior art.

Exemple (fig. 7)
La même expérience est répétée à 150 "C. Outre une perte de charge considérablement plus forte (augmentation d'environ 70 %), on note des performances plus faibles et un optimum différent de teneur en eau dans l'hydrocarbure (50 à 60 ppm (voir fig. 7)).
Example (Fig. 7)
The same experiment is repeated at 150 ° C. In addition to a considerably higher pressure drop (increase of about 70%), there is lower performance and a different optimum of water content in the hydrocarbon (50 to 60 ppm). (see Fig. 7)).

Exemple 6 (fig. 8)
Les exemples 4 et 5 sont répétés sauf que le solvant est du toluène et la température de 120 "C : la performance maximale est obtenue cette fois pour une teneur en eau dans l'hydrocarbure (moyenne pondérée des sorties) d'environ 25 ppm, le ratio extrait sur raffinat est d'environ 0,7/1 (voir fig. 8).
Example 6 (Fig. 8)
Examples 4 and 5 are repeated except that the solvent is toluene and the temperature of 120 ° C: the maximum performance is obtained this time for a water content in the hydrocarbon (weighted average of the outlets) of about 25 ppm, the ratio extracted on raffinate is about 0.7 / 1 (see Fig. 8).

Exemple 7 (fig. 9)
On reprend l'exemple 4 en fixant cette fois-ci la teneur en eau à l'optimum soit 90 ppm et l'on fait varier le ratio solvant/charge. La charge ne contient que 4 % d'éthylbenzène pour 22,5 % de paraxylène. On compte en outre 23,5 % d'orthoxylène, 1,5 % de toluène et 48,5 % de métaxylène. Cette charge étant plus facile à traiter, on peut en injecter un débit supérieur soit 10 cm3/min. Le ratio recycle sur charge est baissé à 4,4/1 et le temps de permutation est baissé à 50 secondes. On observe qu'au-dessus d'un ratio solvant sur charge de 1,45/1, les performances demeurent identiques. En baissant le débit de désorbant jusqu'à 8 cm3/min., on réalise qu'il est possible, pour des taux de solvant inférieurs à 1, d'obtenir encore des puretés supérieures à 75 % suffisantes pour une purification par cristallisation qui constitue la seconde étape du procédé (voir fig. 9).
Example 7 (Fig. 9)
Example 4 is repeated, this time fixing the water content at the optimum, ie 90 ppm, and the solvent / filler ratio is varied. The feed contains only 4% ethylbenzene for 22.5% paraxylene. In addition, 23.5% of orthoxylene, 1.5% of toluene and 48.5% of metaxylene are present. This load being easier to treat, it can inject a higher flow rate is 10 cm3 / min. The ratio recycled on load is lowered to 4.4 / 1 and the permutation time is lowered to 50 seconds. It is observed that above a solvent / charge ratio of 1.45 / 1, the performances remain identical. By lowering the desorbent flow rate to 8 cm3 / min., It is realized that it is possible for solvent levels of less than 1 to obtain purities greater than 75% sufficient for crystallization purification which constitutes the second stage of the process (see Fig. 9).

Lorsque l'on remplace le désorbant PDEB par du toluène, on réalise que les performances sont légèrement moins bonnes et que les réglages de débits sont différents (les débits en zone 1 et 4 sont plus forts et le ratio extrait sur raffinat doit être augmenté. L'intérêt d'utiliser le toluène est de pouvoir traiter des charges contenant de fortes teneurs en C9 aromatiques.When the PDEB desorbent is replaced by toluene, it is realized that the performances are slightly worse and that the flow rate settings are different (the flow rates in zones 1 and 4 are higher and the extract ratio on raffinate must be increased. The advantage of using toluene is to be able to treat feeds containing high levels of aromatic C9.

Suivant que l'on utilise le toluène ou le paradiéthylbenzène, I'eau contenue dans l'extrait devra être retirée avant d'envoyer le paraxylène basse pureté à l'étape de cristallisation.Depending on whether toluene or paradiethylbenzene is used, the water contained in the extract should be removed before sending the low purity paraxylene to the crystallization step.

Lorsque le désorbant utilisé est le toluène, le paraxylène impur est soutiré (sensiblement exempt d'eau) en fond de la colonne d'extrait. En tête des colonnes à distiller d'extrait et de raffinat, on soutire de l'eau liquide grâce à un plateau décanteur et l'on réalise en continu ou périodiquement des purges de constituants plus légers que le toluène. Environ 3 à 10 plateaux plus bas, on soutire le toluène sensiblement anhydre sur un plateau soutireur.When the desorbent used is toluene, the impure paraxylene is withdrawn (substantially free of water) at the bottom of the extract column. At the top of the distillation columns of extract and raffinate, liquid water is withdrawn through a settling tray and is carried out continuously or periodically lighter component purges than toluene. About 3 to 10 trays lower, the substantially anhydrous toluene is drawn off on a racking tray.

Lorsque le désorbant est le paradiéthylbenzène et que la charge à traiter contient un peu de toluène, il est également possible d'opérer de cette manière (dans ce cas en tête de colonne à distiller, on soutire de l'eau e When the desorbent is paradiethylbenzene and the charge to be treated contains a little toluene, it is also possible to operate in this way (in this case at the top of the distillation column, water is withdrawn and

Claims (13)

REVENDICATIONS 1- Procédé de séparation de paraxylène à partir d'une charge comprenant un mélange d'isomères en C8 aromatiques en contenant, comportant une étape d'adsorption et de désorption des isomères du mélange sur au moins une colonne contenant une zéolithe, l'étape d'adsorption et de désorption délivrant dans des conditions adéquates au moyen d'un désorbant, une fraction riche en paraxylène et une fraction pauvre en paraxylène, le procédé comprenant en outre au moins une étape de cristallisation de la fraction riche en paraxylène qui délivre du paraxylène pur, le procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit un débit d'eau dans la charge, dans le désorbant et/ou dans un courant de recyclage d'un flux dans la colonne, tel que la moyenne pondérée des teneurs en eau mesurée dans la fraction riche en paraxylène et dans la fraction pauvre en paraxylène soit comprise entre 1 et 200 ppm et avantageusement comprise entre 3 et 120 ppm (parties par million) et en ce que le rapport S/F du débit de désorbant sur celui de la charge lors de l'étape d'adsorption et de désorption est compris entre 0,6 et 2,5, avantageusement entre 0,8 et 1,5 et de façon préférée compris entre 1 et 1,35.A process for separating paraxylene from a feedstock comprising a mixture of aromatic C8 isomers containing it, comprising a step of adsorbing and desorbing the isomers of the mixture on at least one column containing a zeolite, the step adsorption and desorption process under suitable conditions using a desorbent, a paraxylene-rich fraction and a paraxylene-poor fraction, the process further comprising at least one step of crystallizing the paraxylene rich fraction which delivers pure paraxylene, the process being characterized by introducing a flow of water into the feedstock, into the desorbent and / or into a recycle stream of a flow in the column, such as the weighted average of the water contents measured in the fraction rich in paraxylene and in the fraction poor in paraxylene is between 1 and 200 ppm and advantageously between 3 and 120 ppm (parts per million) and in c e that the S / F ratio of the desorbent flow rate to that of the feedstock during the adsorption and desorption step is between 0.6 and 2.5, advantageously between 0.8 and 1.5, and preferred between 1 and 1.35. 2- Procédé selon la revendication 1 dans lequel on réalise l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 140 à 1600C sur une zéolithe Y échangée par du baryum et du potassium, la dite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 3 et 6 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,15 et 1,35.2. The process as claimed in claim 1, wherein the adsorption and desorption step is carried out at a temperature of 140 ° C. to 1600 ° C. on a zeolite Y exchanged with barium and potassium, said weighted average of the water contents being between 3 and 6 ppm and the S / F ratio being between 1.15 and 1.35. 3- Procédé selon la revendication 1 dans lequel on réalise l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 165 à 185 "C sur une zéolithe Y échangée par du baryum et du potassium, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 6 et 12 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,10 et 1,35. 3. The process according to claim 1, wherein the adsorption and desorption step is carried out at a temperature of 165 to 185 ° C. on a zeolite Y exchanged with barium and potassium, said weighted average of the water contents being included. between 6 and 12 ppm and the S / F ratio being between 1.10 and 1.35. 4- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on réalise l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 140 à 160 "C, sur une zéolithe X échangée au baryum, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 45 et 60 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1 et 1,25.4. Process according to claim 1, wherein the adsorption and desorption step is carried out at a temperature of 140 to 160 ° C, on a zeolite X exchanged with barium, said weighted average of the water contents being between 45 ° C. and 60 ppm and the S / F ratio being between 1 and 1.25. 5- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on réalise l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 165 à 185 "C sur une zéolithe X échangée au baryum, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 60 et 130 ppm, de manière préférée entre 80 et 100 ppm et le rapport S/F étant compris entre 0,95 et 1,2.5. The process as claimed in claim 1, in which the adsorption and desorption step is carried out at a temperature of 165 to 185 ° C. on a barium-exchanged X zeolite, said weighted average of the water contents being between 60 and 130 ppm, preferably between 80 and 100 ppm and the S / F ratio being between 0.95 and 1.2. 6- Procédé selon la revendication 1 dans lequel on réalise l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 140 à 160 "C sur une zéolithe Y ou X échangée au potassium, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 5 et 10 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,2 et 1,4.6. The process according to claim 1, wherein the adsorption and desorption step is carried out at a temperature of 140 to 160 ° C. on a Y or X zeolite exchanged with potassium, said weighted average of the water contents being between and 10 ppm and the S / F ratio being between 1.2 and 1.4. 7- Procédé selon la revendication 1 dans lequel on réalise l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 165 à 185 "C sur une zéolithe X échangée au potassium, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 10 et 20 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,2 et 1,4.7- The method of claim 1 wherein the adsorption and desorption step is carried out at a temperature of 165 to 185 ° C on a zeolite X exchanged with potassium, said weighted average of the water contents being between 10 and 20 ppm and the S / F ratio being between 1.2 and 1.4. 8- Procédé selon la revendication 1, dans lequel on réalise l'étape d'adsorption et de désorption à une température de 110 à 1300C sur une zéolithe X échangée au baryum, ladite moyenne pondérée des teneurs en eau étant comprise entre 20 et 30 ppm et le rapport S/F étant compris entre 1,2 et 1,4.8- The method of claim 1, wherein the adsorption and desorption step is carried out at a temperature of 110 to 1300C on a zeolite X exchanged with barium, said weighted average water content is between 20 and 30 ppm and the S / F ratio being from 1.2 to 1.4. 9- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel la fraction riche en paraxylène et la fraction pauvre en paraxylène qui résultent de l'étape d'adsorption et de désorption sont distillées pour les débarrasser du désorbant, la fraction riche en paraxylène sensiblement débarrassée de désorbant étant soumise à l'étape de cristallisation. 9- Method according to one of claims 1 to 8 wherein the paraxylene-rich fraction and the paraxylene-poor fraction that result from the adsorption and desorption step are distilled to remove the desorbent, the paraxylene-rich fraction substantially free of desorbent being subjected to the crystallization step. 10- Procédé selon la revendication 9 dans lequel le désorbant est le toluène ou le paradiétylbenzène et on le recycle au moins en partie sensiblement anhydre à l'étape d'adsorption et de désorption.10- The method of claim 9 wherein the desorbent is toluene or paradiétylbenzène and is recycled at least in part substantially anhydrous in the adsorption and desorption step. 11- Procédé selon l'une des revendications 9 à 10 dans lequel on introduit du méthanol dans la fraction riche en paraxylène débarrassée du désorbant mais contenant une quantité minime d'eau, avant l'étape de cristallisation.11- Method according to one of claims 9 to 10 wherein methanol is introduced into the paraxylene-rich fraction freed desorbent but containing a minimal amount of water, before the crystallization step. 12- Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape de cristallisation délivre une liqueur mère contenant de l'eau et du méthanol et dans lequel on retire l'eau et le méthanol de la liqueur mère, avant de la recycler au moins en partie à l'étape d'adsorption et de désorption.12- The method of claim 11, wherein the crystallization step delivers a mother liquor containing water and methanol and wherein the water and methanol is removed from the mother liquor, before recycling at least into part of the adsorption and desorption step. 13- Procédé selon l'une des revendication 9 à 12, dans lequel la fraction pauvre en paraxylène débarrassée du désorbant est isomérisée. 13- Method according to one of claims 9 to 12, wherein the paraxylene-poor fraction freed desorbent is isomerized.
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